[发明专利]六氟化硫电气设备中高压气体微型质谱分析进样系统

说明书

技术领域

本发明涉及质谱分析检测技术领域，尤其涉及一种六氟化硫电气设备中高压气体微型质谱分析进样系统及针对高压气体的进样方法。

背景技术

质谱检测技术具有良好的定性和定量分析技术，其分析速度快、质量范围宽已经成为目前定量分析的金标准。质谱仪通过将样品进行电离、传输、检测质荷比来确定化合物种类，通过分子离子峰、碎片峰等提供更丰富的结构信息。质谱需要在高真空条件下运行，质量分析器气压过高将导致检测器放电而无法工作，因此需要严格的控制质谱的进样量，保证仪器正常运行。

六氟化硫电气设备是指内部充有一定压力的六氟化硫气体作为绝缘介质的电气设备，包括六氟化硫断路器、六氟化硫电流互感器、六氟化硫变压器（GIT）、气体绝缘全封闭组合电器（GIS）等，电气设备内部的六氟化硫气体压力一般在0.3~0.8Mpa。

直接进样质谱仪一般用于分析大气压下的气体样品，可以通过固定长度的金属或者石英毛细管实现直接进样。而对于六氟化硫电气设备中的气体样品，由于不同类型的六氟化硫电气设备内部的压力不同，需要不断更换毛细管长度来适应质谱高真空，因此需要设计一种更加方便的进样系统。同时，六氟化硫电气设备内部气体压力需要维持在一定的水平以保证绝缘强度，因此试验取样时应尽量减小取样量。大气压减压法取样是采用管路与减压腔体，而便携式质谱的气体进样量一般小于1 ml/min，因此采用大气压减压法会浪费大量气体。针对六氟化硫电气设备中的气体可以采用高压小体积进样模式，即将少量高压样品气体部分减压后存储在小容器内，但是这种分析方法在随着实验的进行，存储在里面的气体会越来越少，从而影响质谱的进样量。因此针对高气压的样品需要寻找一种新的进样方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种六氟化硫电气设备中高压气体微型质谱分析进样系统。利用进样系统将高压气体样品通过减压稳压阀以及脉冲阀直接引入至便携式质谱仪实现分析。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种六氟化硫电气设备中高压气体微型质谱分析进样系统，包括有减压稳压阀和脉冲阀；所述减压稳压阀的出气口与所述脉冲阀的进气口连接；使用时，所述减压稳压阀的进气口直接与高压容器连接，所述脉冲阀的出气口与质谱仪的进样口连接。

进一步地，所述减压稳压阀为手动调节减压稳压阀。

进一步地，所述减压稳压阀和脉冲阀之间的管路上连接有电磁阀。

进一步地，所述进样系统还包括有抽气真空泵，所述电磁阀的一端与所述抽气真空泵的进气口相连接，所述抽气真空泵的出气端为尾气口。

本发明还提供一种针对高压气体的进样方法，包括以下步骤：

步骤1）先将减压稳压阀的出气口与脉冲阀的进气口相连，然后将所述减压稳压阀的进气口直接与高压容器连接，所述脉冲阀的出气口与质谱仪的进样口连接；手动调节减压所述稳压阀的设定值使高压气体以设定流量通过；

步骤2）所述高压容器的高压气体通过所述减压稳压阀之后进入所述脉冲阀，打开所述脉冲阀将高压气体引入所述质谱仪内进行分析。

作为本发明方法的一种改进，还包括步骤3）将电磁阀连接到所述减压稳压阀和脉冲阀之间的管路上，再将抽气真空泵的进气口与所述电磁阀相连，在高压气体样品分析完毕后，关闭所述脉冲阀，打开所述电磁阀和抽气真空泵，将留在管路中的气体样品抽出。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明利用减压稳压阀和脉冲阀将高气压样品直接引入至质谱的进样口进行分析，高气压的样品在通过减压稳压阀和脉冲阀后不会影响质谱仪器内部的真空，而且通过调节脉冲阀的频率和脉宽可以改变进样量的大小，高压脉冲阀可以实现小体积管路中高压气体直接进样；

2、减压稳压阀能保证小体积管路中气压稳定，从而保证微型质谱进样量稳定；

3、使用电磁阀和抽气真空泵将残留的气体抽出，防止分析其他样品时产生干扰；

4、本发明提出的针对高压气体样品的进样方法可以同时实现连续进样分析，实验的重复性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的结构示意图。

其中，图中所示标记为： 1：减压稳压阀；2：脉冲阀；3：电磁阀；4：抽气真空泵。

具体实施方式